Компьютерные исследования и моделирование
RUS  ENG    ЖУРНАЛЫ   ПЕРСОНАЛИИ   ОРГАНИЗАЦИИ   КОНФЕРЕНЦИИ   СЕМИНАРЫ   ВИДЕОТЕКА   ПАКЕТ AMSBIB  
Общая информация
Последний выпуск
Архив

Поиск публикаций
Поиск ссылок

RSS
Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS



Компьютерные исследования и моделирование:
Год:
Том:
Выпуск:
Страница:
Найти






Персональный вход:
Логин:
Пароль:
Запомнить пароль
Войти
Забыли пароль?
Регистрация


Компьютерные исследования и моделирование, 2023, том 15, выпуск 3, страницы 639–656
DOI: https://doi.org/10.20537/2076-7633-2023-15-3-639-656
(Mi crm1080)
 

Эта публикация цитируется в 1 научной статье (всего в 1 статье)

МОДЕЛИ В ФИЗИКЕ И ТЕХНОЛОГИИ

Reducing miss rate in a non-inclusive cache with inclusive directory of a chip multiprocessor
[Снижение частоты промахов в неинклюзивный кэш с инклюзивным справочником многоядерного процессора]

Yu. A. Nedbailoab, A. V. Surchenkoa, I. N. Bychkovab

a MCST JSC, 108 Profsoyuznaya st., Moscow, 117437, Russia
b INEUM im. I. S. Bruka, 24 Vavilova st., Moscow, 119334, Russia
Список литературы:
Аннотация: Хотя эпоха экспоненциального роста производительности компьютерных микросхем закончилась, даже настольные процессоры общего назначения сегодня имеют 16 и больше ядер. Поскольку пропускная способность памяти DRAM растет не с такой скоростью, как вычислительная мощность ядер, разработчики процессоров должны искать пути уменьшения частоты обменов с памятью на одну инструкцию. Непосредственным путем к этому является снижение частоты промахов в кэш последнего уровня. Предполагая уже реализованной схему «неинклюзивный кэш с инклюзивным справочником» (NCID), три способа дальнейшего снижения частоты промахов были исследованы.
Первый способ — это достижение более равномерного использования банков и наборов кэша применением хэш-функций для интерливинга и индексирования. В экспериментах в тестах SPEC CPU2017 refrate, даже простейшие хэш-функции на основе XOR показали увеличение производительности на 3,2%, 9,1% и 8,2% в конфигурациях процессора с 16, 32 и 64 ядрами и банками общего кэша, сравнимое с результатами для более сложных функций на основе матриц, деления и CRC.
Вторая оптимизация нацелена на уменьшение дублирования на разных уровнях кэшей путем автоматического переключения на эксклюзивную схему, когда она выглядит оптимальной. Известная схема этого типа, FLEXclusion, была модифицирована для использования в NCID-кэшах и показала улучшение производительности в среднем на 3,8%, 5,4% и 7,9% для 16-, 32- и 64-ядерных конфигураций.
Третьей оптимизацией является увеличение фактической емкости кэша использованием компрессии. Частота сжатия недорогим и быстрым алгоритмом B DI*-HL (Base-Delta-Immediate Modified, Half-Line), разработанным для NCID, была измерена, и соответствующее увеличение емкости кэша дало около 1% среднего повышения производительности.
Все три оптимизации могут сочетаться и продемонстрировали прирост производительности в 7,7%, 16% и 19% для конфигураций с 16, 32 и 64 ядрами и банками соответственно.
Ключевые слова: многоядерный процессор, подсистема памяти, распределенный общий кэш, NCID, хэш-функции на основе XOR, компрессия данных.
Поступила в редакцию: 14.04.2023
Принята в печать: 03.05.2023
Тип публикации: Статья
УДК: 004.318
Язык публикации: английский
Образец цитирования: Yu. A. Nedbailo, A. V. Surchenko, I. N. Bychkov, “Reducing miss rate in a non-inclusive cache with inclusive directory of a chip multiprocessor”, Компьютерные исследования и моделирование, 15:3 (2023), 639–656
Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{NedSurByc23}
\by Yu.~A.~Nedbailo, A.~V.~Surchenko, I.~N.~Bychkov
\paper Reducing miss rate in a non-inclusive cache with inclusive directory of a chip multiprocessor
\jour Компьютерные исследования и моделирование
\yr 2023
\vol 15
\issue 3
\pages 639--656
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/crm1080}
\crossref{https://doi.org/10.20537/2076-7633-2023-15-3-639-656}
Образцы ссылок на эту страницу:
  • https://www.mathnet.ru/rus/crm1080
  • https://www.mathnet.ru/rus/crm/v15/i3/p639
  • Эта публикация цитируется в следующих 1 статьяx:
    Citing articles in Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles in Google Scholar: Russian articles, English articles
    Компьютерные исследования и моделирование
     
      Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация посетителей портала  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2024